通信网络基础 (李建东 盛敏 )课后习题答案

1.1答：通信网络由子网和终端构成（物理传输链路和链路的汇聚点），常用的通信网络有ATM网络，X.25分组数据网络，PSTN，ISDN，移动通信网等。

1.2答：通信链路包括接入链路和网络链路。

接入链路有：（1）Modem链路，利用PSTN电话线路，在用户和网络侧分别添加Modem设备来实现数据传输，速率为300b/s

和56kb/s；（2）xDSL链路，通过数字技术，对PSTN端局到用户终端之间的用户线路进行改造而成的数字用户线DSL，x表示不同的传输方案；（3）ISDN，利用PSTN实现数据传输，提供两个基本信道：B信道（64kb/s），D信道（16kb/s或64kb/s）；（4）数字蜂窝移动通信链路，十几kb/s～2Mb/s；（5）以太网，双绞线峰值速率10Mb/s,100Mb/s。

网络链路有：（1）X.25提供48kb/s，56kb/s或64kb/s的传输速率，采用分组交换，以虚电路形式向用户提供传输链路；（2）

帧中继，吞吐量大，速率为64kb/s ，2.048Mb/s；（3）SDH（同步数字系列），具有标准化的结构等级STM-N；（4）光波分复用WDM，在一根光纤中能同时传输多个波长的光信号。

1.3答：分组交换网中，将消息分成许多较短的，格式化的分组进行传输和交换，每一个分组由若干比特组成一个比特串，每个分组

都包括一个附加的分组头，分组头指明该分组的目的节点及其它网络控制信息。每个网络节点采用存储转发的方式来实现分组的交换。

1.4答：虚电路是分组传输中两种基本的选择路由的方式之一。在一个会话过程开始时，确定一条源节点到目的节点的逻辑通路，在

实际分组传输时才占用物理链路，无分组传输时不占用物理链路，此时物理链路可用于其它用户分组的传输。会话过程中的所有分组都沿此逻辑通道进行。而传统电话交换网PSTN中物理链路始终存在，无论有无数据传输。

1.5答：差别：ATM信元采用全网统一的固定长度的信元进行传输和交换，长度和格式固定，可用硬件电路处理，缩短了处理时间。为

支持不同类型的业务，ATM网络提供四种类别的服务：A,B,C,D类，采用五种适配方法：AAL1～AAL5,形成协议数据单元CS-PDU，再将CS-PDU分成信元，再传输。

1.7答：OSI模型七个层次为：应用层，表示层，会话层，运输层，网络层，数据链路层，物理层。TCP/IP五个相对独立的层次为：

应用层，运输层，互联网层，网络接入层，物理层。 它们的对应关系如下：

OSI模型 TCP/IP参考模型

1.10解：X?t??2cos?2?t?Y?

应用层 表示层 会话层 运输层 网络层 数据链路层 物理层 应用层 运输层 互连网层 网络接入层 硬件 ?2??Y??2cosY X?1??2cosX(1) 2 0 P 1/2 1/2 E?X?1???;

12?2?12?0?1

X?t2??X?1??2cos?2??Y??2cosY

E?X?t1?X?t2???E?X?0?X?1???E?2cosY?2cosY??4EcosY2??

1??212 ?4?1??0???222??1.11解：

mXt??E?X?t????????Acos?wct????f???d??A2???cos?w???ct???d??0

RX?t,t????E?X?t?X?t?????

??Acos?w???c?wc?t???????f???d?t????Acos12?d??A2 ? A 2??2?cos?2w?X??1

ct?wc??2???coswc???2coswc?EX(t)?2??R?0??A22???

显然，X?t?的均值为常数，相关函数仅与时差?有关，且为二阶矩过程，所以该随机过程是广义平稳的。

X?t??l.i.mT??12TA2T?T?T?wct???dt?l.i.mAcosT??A2T??cosw?TTctcos??sinwctsin??dt

? l .i .mT??cos??T?Tcoswctdt?l.i.mT??Acos?sinwcTwcT?0X?t?X?t????l.i.mT??A222T?TT?Tcos?wct???cos?wc?t??????dtt?wc??2??coswc??dt

?l.i.mT??A4T??cos?2w?Tc ?12Acoswc?2 故X?t?的均值和相关函数都具有各态历经性，X?t?是各态历经过程。

1.12解：定义：称计数过程?N?t?,t?0?是参数为? ???0?的Poisson过程，如果： （1）N?0??0；（2）?N?t?,t?0?是平稳的独立增量过程； （3）?t?0 , N?t?服从参数为?t的Poisson分布，

P?N?t??k?????t?kk!?e??t k ?0,1,2,?

k?1???t??t??t?e?k?1?k?1?!?E?N?t???

?kk?0??t?kk!e??t??kk?1??t?kk!??te??t

? ?t?e?e?t??t t ?0 DN?t??D?N?t???EN?2?t???E?N?t??2

N?t???E?N?t??N?t??1???E?N?t????tEN?2?t???E?N?t??N?t??1?? ??k??k?1?k?02??t???t?kk!e??t???t??e22??t??t?k?2????t

??k?2!k?2? ? ??t?e ? D N?t??e?t??t???t???t2??t?2??t???t???t

不妨设s?t，则

RN?s,t??E?N?s?N?t???E??N?s??N?0???N?t??N?s??N?s??? ?E??N?s??N?0???N?t??N?s????EN?2?s??2 ?E?N?s??E??N?t??N?s????D?N?s????E?N?s???

??s??t??s???s??s2222 ??st??s??st??min?s,t??s,t? ??st??min?s,t? ? RN21.13 解：由?N?t?,t?0?是强度为?的poisson过程及题设知，?Y?t?,t?0?和?Z?t?,t?0?是一零初值的平稳的独立增量过程。

又?t?0，

P?Y?t??k???P?N?t??i?P?Y?t??kN?t??i?i?0?? ??i?k??t?ii!ee??tCp?1?p?kik?i?k???pt?kk!ee??t???1?p?t?i?k??i?k?!i?k?

? ??pt?kk!??t?m?0???1?p?t?mm!???pt?kk!??pt k ? 0,1,2? 即?t?0，Y?t?^???pt?,故?Y?t?,t?0?是强度为p?的poisson过程。

P?Z?t??k???P?N?t??i?P?Z?t??kN?t??i?i?0?? ??i?k??t?ii!e??tCki?1?p??kpi?k????1?p?t?kk!e??t??pt?i?k??i?k?!i?k?

?

???1?p?t?kk!e??t?m?0??pt?mm!????1?p?t?kk!e???1?p?t k?0,1,2?即?t?0，Z?t?^????1?p?t?,故?Z?t?,t?0?是强度为?1?p??的poisson过程。

1.14解： P?N?t??k?? ??3

??t?kk!e??t k ?0,1,2,?

（1）P?N?4??0??e??tt＝4?e?12

（2）定理：设?N?t?,t?0?是参数为? ???0?的Poisson分布，??n,n?1,2,??是其到达时间序列，则?n?n?1,2,??服

从?分布，即?n的概率密度函数为：

???t??t?n?1 t ? 0??e f??t????n?1?!n??0 t ?0? f?1?t??3e F??t??1?3t??et??t

???t0?t???e???d????e0???d???????e?1?e??t t ? 0

F??t?1??3?1?e?3t t ? 0

1.15解：知道过程现在的条件下，其“将来”的分布不依赖于“过去”。 状态转移图如下：

1>当甲有一个球时，状态转移图如下：

2/53/503/5

2> 当甲有两个球时，状态转移图如下：

12/51/21/43/401/43> 当甲有三个球时，状态转移图如下：

4/9101/914/94/9214/91/931/413/421/4

一步转移概率矩阵如下：

?0??1/9

?0??0?14/94/9004/94/910??0? 1/9??0??4> 当甲有四个球时，状态转移图如下：

1/21/43/411/45> 当甲有五个球时，状态转移图如下：

1/423/431/4

3/52/523/5

1.16解：Prim—Dijkstra：

32/5 Kruskal：

2.1答：有三种，分别是面向字符，面向比特，采用长度计数的组帧技术，其中采用长度计数的组帧方式开销最小。 2.2答：接收字符串为：C0 C0 10 36 87 DB DC DB DC DC DD DB DD C0 7C 8D DC DB DC C0 恢复为： 第一帧：空 . 第二帧： 7C 8D DC C0

2.3答：插入后：011011111 0 0011111 0 101011111 0 11111 0 01111010 恢复：01111110 11111 0 110011111 0 011111 0 11111 0 1100 01111110 Flag Flag 1011111 0 2.4答：在接收端，收到015后，如果下一位是“0”，就将该“0”删去，如果 是“1”，就表示一帧结束。按此规则： 011 011111 0 111111 011111 0 1 01111110 015 015 Flag 2.5答：

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